Los defectos óseos de gran tamaño son un problema de salud importante en la actualidad y los tratamientos convencionales, como los injertos óseos, presentan algunas limitaciones: infecciones, rechazo del tejido o escasa eficiencia para reparar grandes daños. Investigadors del investigadores del grupo BIOFORGE de la Universidad de Valladolid (UVa) han desarrollado un hidrogel que repara de forma poco invasiva lesiones graves en los huesos como las producidas por el cáncer.
Los defectos en los huesos pueden tener orígenes tan diversos como traumatismos, tumores o trastornos musculoesqueléticos congénitos, y no en todos los casos resultan eficaces los tratamientos tradicionales. “En casos como el cáncer de huesos, en los que no se produce una regeneración ósea, los tratamientos actuales como los injertos presentan muchos problemas, especialmente de biocompatibilidad: pueden provocar infecciones, rechazo del tejido o no ser lo suficientemente efectivos para reparar grandes daños. Además, son muy rígidos en el sentido de que no dan lugar a la personalización para cada paciente concreto. Sus propiedades y funcionalidades son los que son”, explica José Carlos Rodríguez Cabello, investigador de la UVa implicado en el estudio.
Cómo es el tratamiento con este nuevo hidrogel para tratar lesiones óseas graves
“Este hidrogel está diseñado para actuar como un ‘andamio biológico’ que guía el crecimiento del nuevo tejido óseo. Está compuesto por proteínas sintéticas que imitan a la elastina, una sustancia natural del cuerpo que aporta elasticidad a la piel, los vasos sanguíneos y otros tejidos. Estas proteínas sintéticas, fabricadas mediante ingeniería genética, permiten crear un material que se adapta perfectamente al área dañada y facilita la formación de nuevo hueso de manera controlada y segura“, explica el investigador del BIOFORGE.
Esta ingeniería de tejidos evoluciona del campo de desarrollo de biomateriales y se refiere a la práctica de combinar andamios (estructuras tridimensionales donde las células pueden adherirse), células y moléculas biológicamente activas para crear tejidos funcionales. Entre las ventajas que ofrecen estos materiales destaca la posibilidad de producción a gran escala y la libertad de las limitaciones impuestas por las fuentes naturales de los materiales tradicionales, procedentes en la mayoría de los casos de proteínas de origen animal.
Qué resultados se logran con este nuevo tratamiento para la regeneración ósea
Las pruebas realizadas en conejos hembra de Nueva Zelanda demuestran los resultados prometedores del hidrogel: tras ser aplicado en las lesiones óseas de los conejos, el material consiguió regenerar hueso nuevo en solo 90 días, mostrando una calidad comparable al hueso natural.
Además, el hidrogel permite una neovascularización (desarrollo de vasos sanguíneos nuevos) adecuada en la zona tratada, un paso clave para la curación; y se observó que el hidrogel se degrada de forma controlada a medida que el tejido se regenera, evitando acumulaciones indeseadas en el organismo. Por otro lado, uno de los aspectos más destacados es que este hidrogel no necesita incluir células vivas ni factores de crecimiento, algo muy común en otros tratamientos.
Qué ventajas presenta este material para tratar lesiones en los huesos como las provocadas por el cáncer
La principal ventaja de este material radica en su capacidad de promover la regeneración del tejido de forma autónoma, utilizando únicamente las células y señales biológicas del entorno natural del cuerpo. Esta característica facilita la recuperación, ya que permite una simplificación de los tratamientos, al no requerir pasos adicionales como cultivos celulares o la incorporación de sustancias bioactivas.
También facilita una reducción de los costes, al eliminar la necesidad de producir células o factores de crecimiento, el proceso se vuelve más asequible. Asimismo, con este hidrogel se logra una minimización de los riesgos, porque evita posibles complicaciones asociadas con la introducción de elementos externos, como infecciones, inflamación o respuestas inmunológicas adversas.
El diseño adaptable de estos hidrogeles y la simplicidad de su aplicación abren la puerta a su uso en otros tejidos, como músculos o cartílagos, lo que amplía su potencial en medicina regenerativa. “La investigación básica está casi concluida; las fases preclínicas y clínicas requieren desarrollo más que investigación y la implicación del sector privado que asuma una buena parte de los costes de desarrollo, pero en España es difícil movilizar a este sector debido a la limitada tradición en la industria biomédica”, concluye Rodríguez Cabello
